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文档简介
第八章湿法炼铅
8.1概述从Pb-S-H2O系热力学分析,铅矿湿法处理归纳为三个途径:硫化铅矿直接还原成金属铅;硫化铅矿的非氧化浸出;硫化铅矿的氧化浸出。湿法炼铅概括起来大致可分为下列四类方法:◆氯化浸出法;◆碱浸出法;◆胺浸出法;◆含氨硫酸铵浸出法。
8.2湿法炼铅技术一、氯化物浸出法(1)NaCl,NaCl-CaCl2浸出法该法包括将铅精矿或含铅物料中的PbS转变为PbC12或PbSO4;PbC12或PbSO4用NaCl或NaC1-CaC12溶液浸出,反应如下:从净化后的溶液中提取金属铅可用下列方法:PbC12+2NaC1=Na2PbC14PbSO4+4NaCl=Na2PbC14+Na2SO4
使PbCl2结晶,然后在NaCl熔体中将PbC12进行电解;用海绵铁或废铁片使铅沉淀;用可溶阳极(熟铁或铸铁)或不溶阳极(石墨)进行电解以获得海绵铅;加人消石灰以生成Pb(OH)2沉淀,再进行Pb(OH)2的还原熔炼。(2)FeC13浸出法PbS(固)+2FeCl3(液)=PbC12(固)+2FeC12(液)+S(固)用FeCl3浸出铅精矿发生如下反应:浸出流程:二、碱浸出法
由于铅的化合物是两性的,所以高浓度的NaOH能溶解碳酸铅、硫酸铅等而生成亚铅酸盐。对于PbS则可在高压釜中同时加入CuO添加剂进行浸取,使之生成不溶性的硫化铜渣,其反应为:PbCO3+4NaOH=Na2PbO2+Na2CO3+2H2OPbS+4NaOH=Na2S+Na2PbO2+2H2ONa2S+CuO+H2O=CuS+2NaOH
因为浸出液含碱(NaOH)量要求太高,而浸出液中铅的浓度又太低〔仅为20g/L〕,近年来此法没有多大发展。三、胺浸出法
胺浸出法包括下列过程:硫化铅转变为硫酸铅或氧化铅;硫酸铅在常温下用胺溶液溶浸而形成易溶于水的络合物;溶液通CO2使铅成为碱性碳酸铅沉淀析出;用碳或其它还原剂使碱性碳酸铅还原为高纯铅;析出铅后的母液加石灰处理,以使胺溶剂再生,同时SO42-成石膏分离出来。溶浸过程反应:碳酸化过程的反应:
再生胺过程的反应:
PbSO4+2EN=[Pb(EN)2]SO4PbO+EN+EN·H2SO4=[Pb(EN)2]SO4+H2O2[Pb(EN)2]SO4+3CO2+5H2O=PbCO3·Pb(OH)2
+2EN·H2CO3+2EN·H2SO4EN·H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4·2H2O+ENEN·H2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2H2O+EN碱式碳酸铅可在高温下还原为99.99%的金属铅,也可用电解法从溶液中回收铅。四、含氨硫酸铁浸出法
该法的基础是硫酸铅或氧化铅在NH3-(NH4)2SO4溶液中有一定的溶解度。其过程包括:将精矿或其它含铅物料中的PbS转变为PbSO4;常温常压下于NH3-(NH4)2SO4溶液中溶浸;用电解法或沉淀法回收铅及溶剂的再生。其浸出过程的反应:PbSO4+NH3+H2O=NH4[Pb(OH)SO4]PbO+(NH4)2SO4+H2O=NH4[Pb(OH)SO
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